Тема . №24 МКТ. Термодинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.03 Влажность. Водяной пар
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №24 мкт. термодинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#64422

На улице при   ∘
17C  относительная влажность воздуха составляет 60%  . При умеренной физической нагрузке через лёгкие человека проходит 15 л воздуха за 1 мин. Выдыхаемый воздух имеет температуру 34∘C  и относительную влажность 100%  . Давление насыщенного водяного пара при 17∘C  равно 1,94 кПа, а при 34∘C  – 5,32 кПа. Какую массу воды теряет тело человека за 20 минут за счёт дыхания? Считать, что объём выдыхаемого воздуха равен объёму, который проходит через лёгкие человека. Влажность воздуха на улице считать неизменной.

Показать ответ и решение

Относительная влажность равна:

    p
f = pн ⋅100%,

где p  – давление газа.

Тогда для вдыхаемого и выдыхаемого воздуха давление равно

p = 0,6p ,
 1      н1

p2 = p н2,

где pн1 = 1,94  кПа – давление насыщенного водяного пара при 17∘C  , pн2 = 5,32  кПа – давление насыщенного водяного пара при 34∘C  .

По уравнению Клапейрона– Менделеева:

pV = νRT = m-RT,
           M

где ν  – количество вещества, m  – масса газа, T  – температура в Кельвинах.

Выразим массу водяных паров

    pVM--
m =  RT

Откуда изменение массы

               p2VM   p1V M
Δm  =m2 − m1 = -RT2-− -RT1-

Через лёгкие за 1 минуту проходит 15 л, значит, за 20 минут проходит 300 л (V = 0,3 м3  ). Тогда

          (           )
Δm  = VM-- pн2− 0,6pн1
       R    T2     T1

          3      −3        (                         )
Δm  = 0,3-м-⋅18⋅10--кг/моль- --5320-Па-- − 0,6-1940-Па--  ≈ 8,65 ⋅10−3 кг
         8,3Дж/(моль⋅К)     (34+ 273) К     (17+ 273) К
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!